linux gpio模拟i2c的使用/用GPIO模拟I2C总线

Linux kernel 中的i2c-gpio使用

 

在linux中，我们可以自己来使用gpio来模拟i2c，但是万能的linux中其实也已经有了i2c的东东了。

 

现在看看i2c-gpio.c文件中到底提供了哪些接口

[cpp] view plaincopy

1. static void i2c_gpio_setsda_dir(void *data, int state)  
2. static void i2c_gpio_setsda_val(void *data, int state)  
3. static void i2c_gpio_setscl_dir(void *data, int state)  
4. static void i2c_gpio_setscl_val(void *data, int state)  
5. static int i2c_gpio_getsda(void *data)  
6. static int i2c_gpio_getscl(void *data)  

 

一看上面的接口，相当明确，跟普通的gpio模拟i2c所实现的接口一致，是实现的gpio的sda，scl的设置，仅此而已。

在kernel/driver/i2c/algos/i2c-algo-bit.c中是系统中默认提供的gpio模拟i2c的框架代码。

 

[cpp] view plaincopy

1. static inline void sdalo(struct i2c_algo_bit_data *adap)  
2. static inline void sdahi(struct i2c_algo_bit_data *adap)  
3. static inline void scllo(struct i2c_algo_bit_data *adap)  
4. static int sclhi(struct i2c_algo_bit_data *adap)  
5. static void i2c_start(struct i2c_algo_bit_data *adap)  
6. static void i2c_repstart(struct i2c_algo_bit_data *adap)  
7. static void i2c_stop(struct i2c_algo_bit_data *adap)  
8. static int i2c_outb(struct i2c_adapter *i2c_adap, unsigned char c)  
9. static int i2c_inb(struct i2c_adapter *i2c_adap)  
10. static int test_bus(struct i2c_algo_bit_data *adap, char *name)  
11. static int try_address(struct i2c_adapter *i2c_adap,  
12.                           unsigned char addr, int retries)  
13. static int sendbytes(struct i2c_adapter *i2c_adap, struct i2c_msg *msg)  
14. static int acknak(struct i2c_adapter *i2c_adap, int is_ack)  
15. static int readbytes(struct i2c_adapter *i2c_adap, struct i2c_msg *msg)  
16. static int bit_doAddress(struct i2c_adapter *i2c_adap, struct i2c_msg *msg)  
17. static int bit_xfer(struct i2c_adapter *i2c_adap,  
18.                        struct i2c_msg msgs[], int num)  
19. /* -----exported algorithm data: -------------------------------------   */  
20.    
21. static const struct i2c_algorithm i2c_bit_algo = {  
22.          .master_xfer    = bit_xfer,  
23.          .functionality   = bit_func,  
24. };  

 

 

这里对于任何一个做过gpio模拟i2c模拟的童鞋来说都没有陌生的东西，不明白的可以看看i2c的协议，比我说的清楚。

这里说下出现的struct i2c_algorithm，其中的master_xfer就是我们调用i2c_master_send/i2c_master_recv的时候最终调用的接口。

 

下面说说如何使用此i2c-gpio的框架代码

1、  查看board.c文件，先看看系统中的i2c的注册是在哪里注册的，添加如下

[c-sharp] view plaincopy

1. static struct i2c_gpio_platform_data i2c_bus_data = {  
2.  .sda_pin = GPIO103,  
3.  .scl_pin = GPIO102,  
4.  .udelay  = 20,  
5.  .timeout = 100,  
6.  .sda_is_open_drain = 1,  
7.  .scl_is_open_drain = 1,  
8. };  
9. static struct platform_device arch_device_i2c[] = {  
10.     {  
11.     .name              = "arch-i2c-1",  
12.         .id            = 0,  
13.     .num_resources = ARRAY_SIZE(arch_resource),  
14.     .resource      = arch_resource,  
15.     },  
16.     {  
17.     .name              = "arch-i2c-2",  
18.         .id            = 1,  
19.     .num_resources = ARRAY_SIZE(arch_resource),  
20.     .resource      = arch_resource,  
21.     },  
22. //add  
23. {  
24.     .name              = "i2c-gpio",  
25.         .id            = 2,  
26.     .dev              =  
27.                     {  
28.                              .platform_data = &i2c_bus_data,  
29.                     }  
30.     },  
31. //end add  
32. };  

 

 

 

这里看到了系统中有了两个i2c了，这里platform_device注册的时候id则使用了2,device name则是和i2c gpio的driver中的name是一致的，即i2c-gpio.c中的name。

 

2、  在使用gpio模拟i2c的设备中，需要指定使用的i2c的id，这样才可以知道使用的哪一个。这样在初始化时会对所在i2c总线进行遍历并得到该设备的适配器等信息，这样就像使用普通的i2c那样来使用了。

 

-----------------------------------------------华丽的分割线----------------------------------------------------------------------------

 

直接用GPIO口模拟I2C时序和利用内核模块i2c-gpio虚拟i2c总线的区别：

 

1． 用GPIO口模拟I2C时序不需要在系统启动时注册I2C总线，只需要在I2C设备驱动中单独实现。用i2c-gpio模块虚拟i2c总线需要在系统启动时注册新的I2C总线，并将i2c设备挂载到新的i2c总线，涉及的范围较广。

 

2． 用GPIO口模拟I2C时序，代码操作较繁琐，且不方便挂载多个i2c设备。用i2c-gpio模块可以完全模拟i2c总线，可以挂载多个设备。

 

3． 在i2c读写操作时，用GPIO口模拟I2C时序需要每次根据读/写操作发送器件地址<<1+1/0，然后再发送寄存器地址。用i2c-gpio模块相当于直接在i2c总线上操作，在系统启动挂载i2c设备时已经告诉了i2c总线它的地址，在该设备自己的驱动中，只需要通过i2c_add_driver操作即可以得到其地址等诸多信息，读写操作只需要发送寄存器地址即可。

 

Ps：

   I2c调试的时候，也要具体再读读代码看看和你的时序是否一致，切记。